موقعیت و مشخصات رودخانه
رودخانه کارون پر آب ترین وپس از کرخه طویل ترین رود ایران است. طول رودخانه کارون950 کیلومتر ووسعت حوزه آبریز آن60000 کیلومتر مربع می باشد(وسعت حوزه آبریزدر محل سد کارون 3،24000 کیلومتر مربع می باشد). این رودخانه از رشته کوههای زاگرس سرچشمه می گیرد ودر منطقه ای بنام گتوند وارد دشت خوزستان می شود. شاخه مهم کارون رود دز می باشد که در شمال اهواز به رود کارون ملحق می شود. رود کارون در مرز ایران وعراق به اروند رود پیوسته وروانه خلیج فارس می گردد.
موقعیت جغرافیایی سد
ساختگاه سدونیروگاه کارون 3 در فاصله 610 کیلومتری مصب رودخانه کارون و28کیلومتری شرق شهرستان ایذه در شمال شرقی استان خوزستان واقع شده است.
این طرح در بالا دست سد شهید عباسپور(کارون 1) و حدود 120 کیلومتری بالا دست آن از طریق رودخانه قرار دارد. فاصله طرح کارون 3 از طریق هوای تا اهواز 140 کیلومتر است.
تاریخچه
مطالعات شناخت حوزه کارون 1350-1340
مطالعات توجیهی طرح 1368-1357
مطالعات تکمیلی و فاز دو طراحی 1374-1368
احداث جاده های دسترسی 1372-1370
احداث تونل انحراف اول وانحراف آب 1376-1372
آغاز فعالیتهای ساختمانی اصلی 1374
آغاز نسب تجهیزات نیروگاه اسفند 1377
آغاز بهره برداری از سد ونیروگاه کارون 3 بهمن 1384
عملیات جانبی پروژه از تیرماه سال 1370 آغاز و در سال 1373 خاتمه یافت. این عملیات شامل ساخت 9 کیلومتر جاده دسترسی با بیش از 2 میلیون متر مکعب حفاری در سنگ ، چهار دستگاه پل، کمپ موقت، تهیه برق وامکانات مخابراتی بود.
اهداف
- تولید سالیانه 4137 میلیون کیلووات ساعت انرژی پیک با ارزشی معادل 200 میلیون دلار
-کنترل سیلابها وتنظیم سالیانه حدود یک ملیارد مترمکعب آب جهت مصارف کشاورزی
هدف از سد ونیروگاه کارون 3 تأمین بخشی از برق مورد نیاز کشور ونیز کنترول طغیانها و جلوگیری از خسارات ناشی از سیل به دشت خوزستان و شهرهای پایین دست می باشد.
نیروگاه کارون3 به عنوان نیروگاه تأمین اوج مصرف (Peak Power Generation)
که برق مورد نیاز کشور را در زمان حداکثر مصرف تأمین می نماید مورد بهره برداری قرار می گیرد.
این نیروگاه با ظرفیت معادل 2000 مگا وات تولید متوسط انرژی سالانه معادل 4137 میلیون کیلو وات ساعت (گیگا وات ساعت) و تولید مطمئن سالانه معدل 2965 گیگا وات ساعت قادر است بخش مهمی از کمبود انرژی و قدرت الکتریکی مورد نیاز را تأمین کند. همچنین این نیروگاه قابل گسترش به ظرفیت 3000 مگا وات می باشد.
احجام کلی
جاده های دسترسی حدود 27 کیلومتر
تونلهای زیر زمینی حدود5/21 کیلومتر
کل حفاری و سنگ برداری 15 میلیون متر مکعب
حفاری زیرزمینی 9/1 میلیون متر مکعب
کل بتن ریزی 5/2 میلیون متر مکعب
بتن ریزی زیر زمینی 530 هزار متر مکعب
طول گمانه های تزریق و زهکش بیش از هزار کیلومتر
16 شفت عمودی به مجموع طول 1360 متر
سه دستگاه پل با بزرگترین طول دهانه قوس 264 متر
بدنه سد و دریاچه
نوع سد بتنی دو قوسی
حجم بتن ریزی بدنه و سرریز 3/1 میلیون متر مکعب
ارتفاع از پی 205 متر
ارتفاع از کف رودخانه 185 متر
طول تاج 462 متر
عرض تاج 5/5 متر
عرض پی 29 متر
تراز تاج 850 متر
تراز نرمال بهره برداری 845 متر
حجم کل مخزن 2750 میلیون متر مکعب
حجم مفید مخزن 1250 میلیون متر مکعب
مساحت مخزن 46 کیلومتر مربع
طول مخزن 55 کیکومتر
بدنه سد(Dam body) کارون 3 به 25 بلوک تقسیم شده است . در بدنه سد دو سرریز تخلیه کننده جبرانی F.c.o ، دو سریز روزنه ای (o.s) ، دو سریز شوت و سرریز تاج (cresst spillay) واقع شده است . نوع سد کا رون3 بتنی دو قوسی ازپی205 متر که این ارتفاع در بلوک 13به 210 متر نیز می رسد. طول تاج آن 462 متر می باشد .عرض سد در پی29 متر ودرتاج سد5/5 متر می باشد .همچنین بتن مصرفی آن 1224329 متر مکعب می باشد .
بدلیل آنکه بتن بدنه سداز نوع حجیم است بایددانه بندی آن بزرگ باشدمانند(150-63) دلیل استفاده از دانه بندی درشت آن است که بامصرف مقدار سیمان کمتری به مقاومت فشاری مورد نظر برسیم. همچنین مشخصات بتن درهر قسمت حالت خاصی دارد.
بنابراین اهمیت کنترل ونظارت بسیار روشن خواهد بود بنابراین در طرح کارون 3 آزمایشگاه مکانیک سنگ وخاک وزارت راه ترابری مستقر گشته که وظیفه کنترل مداوم بتن وترکیبات آن است معمولاً اکثر بلوکهای سد آرماتور گذاری خاصی ندارد مگربلوکهایی که درآنها سرریز وجود دارد.بتن ریزی توسط خطوط هوایی که از ساحل چپ به راست وجود دارد انجام می شود در هرLift یک سری لوله به صورت مار پیچ وجود دارد که درآن آب جریان دارد وباعث خنک شدن بتن وپائین آمدن اختلاف دمای آن می شود. این لوله های مار پیچ Post coolingنام دارند.
در ساحل چپ ودر بلوک 5 یک دیواره به نام Wing wallوجود دارد که به صخره مجاور منتقل می باشد و مانع نفوذ آب به انتهای قوس بدنه می شود.
این دیواره علاوه بر نقش تکیه گاهی که دارد مانع از نفوذ آب به محل اتصال قوس وتکیه گاه می شود در مرز اتصال بلوکها به همدیگر ومناطق که خطر نفوذ آب وجود دارد از نوارهای درز بند Water stopاستفاده می شود .
و معمولاً در هر 15 متر یک Water stop عمودی و سپس افقی به کار می رود.
هر Lift بتن ریزی بدنه 3 متر می باشد وهمچنین در هر فاصله 30 متری یک گالری افقی وجود دارد که در دو طرف بدنه به صورت پلکانی به هم مرتبط می شوند که جمعاً 9 گالری در بدنه سد می باشد. در قسمت بالا دست تاج سد باکسهای درون بتن تعبیه شده است که ازآن لوله های PVC عبور می کند که ازاین لوله ها کابلهای عبور می کند برای روشنای بدنه سد.
همچنین سیستم ارتینگ بدنه سد که در قسمت های مختلف تاج سد به کار رفته است.
در سد آسانسوری وجود دارد که برای رفتن به گالری ها مورد استفاده قرار می گیرد.
نیروگاه
نوع نیروگاه زیرزمینی
ظرفیت کل 2000 (قابل توسعه تا 3000 مگا وات)
تعداد واحدها 8 واحد 250 مگا واتی
نوع توربین ها فرانسیس با محور عمودی
سرعت 5/187 دور در دقیقه
دبی خروجی هر واحد نیروگاه 172 متر مکعب در ثانیه
نوع شیرهای ورودی پروانه ای
تعداد ترانسفورماتورها 27 (24 تکفاز+3 ذخیره)
نوع پست 5/1 کلیدی 400 کیلوولت
نیروگاه کارون3 یک نیروگاه زیر زمینی است و مغار اصلی آن دارای 251 متر طول و 5/27 متر عرض است وارتفاع آن در محل محوطه مونتاژ توربین و ژنراتورها (Service bay) 55/23 مترواز پایین ترین نقطه ، لوله مکش 55/47 متر است.حجم سنگ برداری مغاراصلی بالغ بر 223000 متر مکعب است و از این رو بزرگترین فضای زیر زمین کشور محسوب
می گردد.
مجموعه نیروگاه زیر زمینی کارون3 که شامل مغار نیروگاه ، مغار ترانسفورماتور ، گالری شیرهای پروانه ای و مجموعه ای از تونلهای پنستاک ، شفت های دریچه های ورودی ،
گالری دریچه های ورودی ، درفت تیوب ها ، تونلها وشفت های انتقال نیرو ، تونلهای پایاب ،
تونلهای دسترسی دائمی و دسترسی موقتی در زمان ساخت است. بزرگترین وپیچیده ترین شبکه
فضاهای زیرزمینی کشور می باشد که پس از راه اندازی 8 واحد آن هر یک به قدرت 250 مگا وات قادر به تولید انرژی برق آبی معادل 2000 مگا وات در ساعات اوج مصرف خواهد بود.
سیستم انحراف
تونل انحراف اول
- طول تونل 613 متر
- قطر تونل 13 متر
- حداکثر ظرفیت تخلیه آب 1830
تونل انحراف دوم
- طول تونل 536 متر
- قطر تونل 13 متر
- حداکثر ظرفیت تخلیه آب 1400
فراز بند
- نوع فراز بند سنگریزه ای با پوشش بتنی
- ارتفاع 35 متر
نشیب بند
- نوع نشیب بند خاکی
-ارتفاع 21 متر
سرریزها و تخلیه کننده های جبرانی
- حداکثر سیل محتمل (PMF) 1500 متر مکعب در ثانیه
- ظرفیت تخلیه سرریز اصلی (شوت) 8710 متر مکعب در ثانیه
- ظرفیت تخلیه سرریز آزاد (تاج سد) 1540 متر مکعب در ثانیه
- ظرفیت تخلیه سرریزهای روزانه 2885 متر مکعب در ثانیه
- ظرفیت تخلیه کننده های جبرانی 250 متر مکعب در ثانیه
سد پایین دست و حوضچه آرامش
- نوع سد بتنی
- ارتفاع 46 متر
- طول تاج 67 متر
- حجم بتن 174000 متر مکعب
- طول حوضچه 400 متر
- عمق آب در حالت عادی 15 متر
- عمق آب در حالت سیلاب 53 متر
- حجم بتن ریزی 155000 هزار متر مکعب
- تعداد انکرهای mm5/63 4800 شاخه 12 متری
- تعداد انکرهای mm36 3200 شاخه 12 متری
مشاوران و پیمانکاران اصلی سد ونیروگاه
مشاوران:
- شرکت مهندسین مشاور مهاب قدس
- شرکت بین المللی ایکز
- مشارکت مهندسین مشاوره آور - هگزا
- شرکت آزما یشگاه مکانیک خاک وزارت راه و ترابری
- موسسه ژئو فیزیک دانشگاه تهران
- شرکت مشانیر
پیمانکاران ساختمانی :
- شرکت سابیر
- شرکت تابیله
- موسسه عمران ساحل وابسته به قرارگاه نوح (ع)
- موسسه حرا ء وابسته به قرارگاه نوح (ع)
- شرکت بلند پایه
- شرکت بین المللی استراتوس
پیمانکاران تجهیزات :
- شرکت فراب
- شرکت ماشین سازی اراک
- شرکت نصب نیرو
جایگاه نیروگاهای برق آبی
ایران:
- ظرفیت نیروگاههای برق آ بی دردست وراه اندازی : 10 هزار مگاوات
- انرژی پتانسیل برق آبی امکان پذیر به لحاظ واقتصادی: 50 میلیون کیلو وات ساعت در سال
- ظرفیت کل نیروگاههای کشور تا پایان سال 1392 : 60 هزار مگاوات
- ظرفیت کل نیروگاههای برق آ بی تا پایان سال 1392 : 12 هزار مگاوات
- سهم نیروگاههای برق آ بی در تولید انرژی برق در سال 1392 : 20 درصد
ایالات متحده :
- ظرفیت کل نیروگاههای برق آبی نصب شده :76 هزار مگاوات
- انرژی برق آبی متوسط سالیانه تولیدی: 300 میلیون کیلووات ساعت
- سهم نیروگاههای برق آبی در تولید انرژی برق : 9 درصد
بزرگترین تولید کنندگان انرژی برق آبی :
کانادا ، ایالات متحده ، برزیل ، روسیه ، چین ، نروژ
دهزیر:
محلی است در مجموعه کارون 3 که در آن کلیه اعمال و تولید بتن از تهیه سنگ معدن ودانه بندی وسنگ شکنی ودستگاه تولید کننده بتن سد وهمچنین آزمایشگاه بتن وانواع قطعات یدکی
پیمانکارها در آن قرار دارد. درضمن پست فشا ر قوی 400 کیلووات به عنوان یک گره در شبکه سراسری برق عمل می کند که کارswiching راانجام می دهد.
چهارخط 400کیلوولت وارد پست می شود و پنج خط ازآن خارج میشودکه یک خط به نیروگاه مسجدسلیمان ،یک خط به تیران و یک خط به اصفهان و یک خط به امیدیه و یک خط دیگرهم به نیروگاه شهیدعباسپور یاکارون1که درپائین دست کارون3 قرارداردخواهد رفت.
اصطلاح swiching :
متصل کردن وانتقال دادن خطی که از یک نیروگاه به یک شهر می آید را اصطلاحاً سوئیچ کردن دو خط می گویند . که این عمل در پست دهزیر کارون 3 مسیر است.
ابزار دقیق به کار رفته در نیروگاه
ابزار دقیق از مهم ترین بخش های هرواحد صنعتی وسدهای هرکشورمی باشد.دقت دراین ابزارووسایل نقش مهمی دارد ودقیق ترین ابزارموجوددرسد می باشد.این ابزارهایادرچنین عملیات آماده سازی نصب می شوند یادرمرحله ی بهره برداری مورد استفاده قرارمی گیرند. به عبارتدیگر هر ابزاری که بتواند هر پارا متری را با دقت زیاد اندازه گیری کند ابزار دقیق نام دارد، البته نوع دقت دراین ابزار متفاوت می باشد .
این ابزار در کارگاه کارون 3 در قسمتهای حوضچه نیروگاه وگالریهای مختلف نصب شده اند.
این ابزارها پنج نوع اند که با توجه به کاربرد عبارتند از:
1- ترموکو پل
به منظور تعیین دمای قطعات بتن در زمانهای مختلف ودرنقاط مختلف بدنه نصب می شوند.
2- پاندول
نشان دهنده حرکت و تغییرات بدنه است. که شامل دو نوع پاندول مستقیم و معکوس است. این ابزار در چهار بلوک ودر هنگام بهره برداری نصب می شود.
3- درز سنج
این وسیله بین دو بلوک مجاور ودر ارتفاع های مختلف نصب می شود. ومقدار درز و بازشدگی و تغییرات آن را نشان می دهد.
4- ترمومتر
ترمومترها مانند ترموکوپل هستند ولی نوع قرائت دما وطریقه اندازه گیری آن فرق دارد.
5-اکستنسومتر
برای اندازه گیری کشش ایجاد شده در انکرها مورد استفاده قرار می گیرد.
محوطه Service bay
در محل ورود به سایت مغار نیروگاه وبین Sumpمحوطه ای به نام Service bay قرار دارد که به سه طبقه مجزا تقسیم شده است طبقه بالای محوطه محلی است که در حال حاضر محل استقرار قطعاتی مانندbottom ring ،head cover برروی پایه های ازقبل آماده شده که قرار است در واحد 8 نصب شوند .طبق نقشه های تهیه شده ، محل استقرار هر قطعه باتوجه به تناژآن ازقبل تعیین شده است.
این محوطه زمانی که بیشتر توجه به نصب قطعات مکانیکی والکترونیکی معطوف شود،شکل اصلی خود را نشان خواهد داد.
اين محوطه زماني كه بيشتر توجه به نصب قطعات مكانيكي والكترونيكي معطوف شود،شكل اصلي خود را نشان خواهد داد.
فصل دوم
توربين :
توربين يك سيستم مكانيكي است كه انرژي پتانسيل آب را به انرژي مكانيكي تبديل مي كند ، مقدار انرژي توليد شده به پارامترهايي از قبيل هد ، دبي و مقدار تلفات نشتي بستگي دارد .
توربين هاي كارون 3 از نوع فرانسيس ، عكس العملي و با محور عمودي مي باشند كه كاملا در آب غوطه ور هستند ، آب باعث ايجاد كوپل چرخشي در توربين مي شود .
توربين شامل اجزاء زير است : محفظه حلزوني ، حلقه ثابت ، پره هاي تنظيم كننده ، رانر و درافت تيوب .
آب وارد محفظه حلزوني شده و پس از عبور از پره هاي ثابت و پره هاي تنظيم كننده و رانر بر خورده و سپس از طريق درافت تيوب و تونل پاياب خارج مي شود .
بمنظور جدا كردن در افت تيوب ازآب پاياب در مواقع لزوم (تخليه مراقب تيوب ) از دريچه لولايي FLAPGATE استفاده شده است دبي توربين توسط باز و بسته شدن پره هاي تنظيم كننده كنترل مي شود . گاورنر از اين طريق قدرت و سرعت توربين را كنترل مي كند در بالا دست محفظه حلزوني ، شير پروانه اي قرار دارد كه در مواقع عادي و اضطراري براي توقف جريان آب از آن استفاده مي گردد . نيروگاه كارون 3 داراي چهار واحد با محور با محور عمودي است هر دو توربين داراي يك ورودي و پنستاك هستند كه به دو قسمت تقسيم شده و هر قسمت آن به يك محفظه حلزوني متصل شده است با هد خالص 138.7m و دبي 189.27m3/sec قدرت حدود 242Mw و بازدهي حدود 93.2 % خواهد بود .
اجزاء اصلي توربين
توربين داراي اجزاء اصلي زير است :
1-رانر
جزئي است كه انرژي هيدرومكانيكي را به مكانيكي تبديل مي كند و شامل سه قسمت است :
تاج ، 14 پره و نوار رانر ، رانر از ورق فولاد ريخته گري جوش داده شده تهيه مي شود و توسط پيچ به شافت متصل مي شود يك جريان هواي فشرده در درافت تيوب (زير رانر ) و هد كاور (بالاي رانر ) پيش بيني شده است تا اثر كاويتاسيون را كاهش دهد .
2- محفظه حلزوني
حلزوني محفظه اي است اطراف توربين كه از ورق فولادي جوش داده شده ساخته مي شود محفظه حلزوني به رينگ ثابت جوش داده مي شود .
3- هد كاور ( در پوش توربين )
هد كاور يك قطعه فلزي است كه اجزايي مثل پره هاي تنظيم كننده ياتاقان هادي ، اتصالات سروموتور و بعضي از لوله ها و تجهيزات به آن متصل شده اند آبهاي ناشي از نشتي توسط سيستم تخليه كه شامل يك پمپ و يك اژكتور است تخليه مي شود .
4-پره هاي تنظيم كننده
ازاين پره هاكه 24 عدد هستند براي كنترل دبي توربين استفاده مي شود . جنس آنها از فولاد زنگ نزن است هر كدام از اين پره ها سه عدد بوش خود روانكار دارند .
5- سروموتور
دو عدد سرو موتور براي باز و بسته كردن پره هاي هادي به طور همزمان پيش بيني شده است آنها اين توانايي را دارند كه تحت هر شرايطي گشتاور پيچشي لازم براي چرخش پره هاي هادي را فراهم نمايند .
6-مكانيزم عمل كننده
مكانيزم عمل كننده يك حلقه فولادي است كه در بالاي هد كاور قرار دارد و به دو سرو موتورو پره هاي تنظيم كننده متصل شده است حركت سروموتورها از طريق اين مكانيزم به پره هاي تنظيم كننده منتقل مي شود .
7-محفظه توربين
محفظه بتوني توربين مجهز به يك لايه پوشش پولادي است كه براي استحكام اتصال آن از مهار فولادي در بتون استفاده شده است .
8- رينگ ثابت
رينگ ثابت جزئي از توربين است كه نيروي توربين و ژنراتور را به پايه بتوني منتقل مي كند و از ورق جوش كاري شده ساخته مي شود كه شامل رينگهاي بالا و پائين است كه بين آنها پره هاي ثابت قرار دارند اين پره ها جهت هدايت آب بداخل رانر (از طريق پره هاي تنظيم كننده ) پيش بيني شده اند .
9 –رينگ تخليه
اين رينگ از صفحات جوش كاري شده ساخته مي شود كه داراي يك فلنج جهت اتصال به رينگ تحتاني و يك فلنج ديگر جهت اتصال به در افت تيوب مي باشد .
10 – ياتاقان هادي
اين ياتاقان براي هدايت شافت و تحمل نيرو هاي شعاعي است كه بوسيله روغن روانكاري مي گردد روغن روانكاري بوسيله آب خنك مي شود .
11- آب بند شافت
اين آب بند در بالاي رانر قرار گرفته كه به منظور جلو گيري از نشت آب پيش بيني شده است براي انجام اين كار يعني جلو گيري از نشت آب ، آب بند با يك سيستم آب تحت فشار تغذيه مي شود ضمنا سيستم آب بند شامل يك آب بند تعميراتي است كه با هواي فشرده عمل مي نمايد .
12-درافت تيوب
اين لوله به شكل زانويي بوده و زير رينگ تخليه قرار دارد ، از جنس فولاد ST37 بوده و شامل مخروطي ، زانويي و قسمت افقي مي باشد در افت تيوب مانند ديفيوزر عمل نموده و باعث افزايش فشار خروجي توربين و كاهش سرعت مي شود . در انتهاي زانويي ، يك دريچه لولايي قرار دارد كه توسط نيروي هيدروليك سروموتورها باز و بسته مي شود و براي جدا سازي در افت تيوب از آب پائين دست هنگام نياز به تخليه آب آن به كار مي رود .
13- سكوي تعميرات و متعلقات آن
اين سكو از يك صفحه آلو مينيومي و چند عدد تير حامل ساخته شده و براي تعميرات رانر ازآن استفاده مي شود . اين سكو در افت تيوب در زير رانر قرار دارد و توسط نگهدارنده هاي فولادي به لايه پوشش پولادي درافت تيوب محكم شده است به منظور دسترسي آسان به هدكاور يك نردبان نيز پيش بيني شده است .
14- سيستم كندانسور
به منظور پائين بردن سطح آب در درافت تيوب (زير رانر ) هوا به رانر و درافت نيوب دميده مي شود تا كنون فقط لوله هاي مدفون به اين منظور پيش بيني شده است .
15- جرثقيل محوطه توربين
اين جرثقيل در محوطه توربين در زير محفظه ياتاقان هادي تحتاني ژنراتور نصب شده و براي جابجايي دريچه هاي توربين و ساير قطعات كم وزن توربين در زمان تعميرات اساسي مورد استفاده قرار مي گيرد . جرثقيل از نوع پل دايره اي با دو خط ( يك خط روي دايره بزرگ و خط ديگر روي دايره كوچك ) مي باشد . جرثقيل با يك بالابر تكي معلق كه بوسيله يك موتور الكتريكي هدايت مي شود مجهز گرديده است ظرفيت بالابري جرثقيل سه تن است .
شير پروانه اي
شير پروانه اي در بالا دست محفظه حلزوني قرار دارد و براي جدا سازي توربين از بالا دست به منظور قطع جريان آب در مواقع اضطراري و عادي پيش بيني شده است . شير پروانه اي توسط وزنه ها بسته شده و با دو سروموتور هيدروليكي باز مي شود . يك سيستم هيدروليكي كه شامل مخزن تخليه روغن ، دودستگاه پمپ روغن و مخزن هوا – روغن است براي هر شير در نظر گرفته شده است تا روغن با فشار مورد نياز براي سروموتورها را فراهم كند ( با حداقل فشار 40bar ) شير پروانه اي توسط يك سيستم اتصال انبساطي به محفظه حلزوني متصل شده و توسط نگهدارنده هايي كه در مواقع بسته شدن به آن اجازه جابجايي مي دهند مهار شده است .
كنترل شير پروانه اي به صورت دستي و اتو ماتيك انجام مي شود . در حالت عادي شير به صورت اتو ماتيك كنترل شده و همراه با راه اندازي و توقف توربين صورت مي گيرد هنگام متوقف شدن توربين شير پروانه اي توسط وزنه ها بسته مي شود و براي راه اندازي توربين ، شير توسط سروموتورها باز مي شود فشار روغن توسط يك پمپ تامين مي شود كه اگر دچار اشكال شود پمپ ديگري شروع بكار خواهد كرد . پمپ ها از روي پانل كنترل محلي به صورت دستي نيز مورد بهره برداري قرار مي گيرند .
گاورنر :
گاورنر از نوع ديجيتال الكتروهيدروليكي بوده و به منظور تثبيت سرعت توربين و قدرت آن با استفاده از تنظيم جريان آب ورودي به رانر طراحي شده است
هر واحد توربين ژنراتور به يك سيستم گاورنر كه توسط شركت فويت ساخته شده است مجهز است .
هر گاورنرداراي دو قسمت الكترونيكي و هيدوليكي مي باشد.
1-گاورنر الكترونيكي :
يك كنترول كننده الكترونيكي حلقه بسته قابل برنامه ريزي مجهز به CPUكه به روش PID كار مي كند قلب اين سيستم است . سه سيگنال اصلي ورودي و يك سيگنال خروجي حلقه بسته كنترل را مي سازند .
اين سيگنال ها عبارتند از : سيگنال سرعت توليد شده توسط proximity tooth whcel probcs سيگنال جابجايي سرو موتور بوسيله مبدل جابجايي ، سيگنال توان خروجي با مبدل توان و سيگنال خروجي گاورنر الكترونيكي ، كليه سيگنال ها بصورت 4 تا 20 ميلي آمپر مي باشند . همه محاسبات لازم و دريافت مقادير پارامتر ها توسط نرم افزار سيستم انجام مي شود .
سيگنال خروجي گاورنر الكترونيكي به شير راهنما اعمال مي گردد اين شير فشار و دبي لازم روغن هيدروليك به شير راهنما اعمال مي گردد اين شير فشار و دبي لازم روغن هيدروليك را براي حركت سروموتورها تامين مي نمايد . نتيجه اين فرايند عكس العمل مناسب ماشين در مقابل انحراف فركانس شبكه با ماشين و بار ماشين از مقادير داده شده قبلي است .
هر سيستم گاورنر با دو گاورنر الكتريكي در دو پانل مجزا مجهز شده است كه يكي اصلي و ديگري پشتيبان مي باشند . در صورت بروز اشكال در گاورنر اصلي سيستم بطور خودكار گاورنر پشتيبان را فعال مي نمايد گاورنر اصلي درون پانل (SI) و گاورنر پشتيبان درون پانل (S2) قرار گرفته اند يك دستگاه كنترل دستي گشودگي دريچه ها براي انجام آزمايش هاي لازم در گاورنر اصلي پيش بيني شده است .
2-گاورنر هيدوليكي :
گاورنر هيدورليكي از قسمتهاي زير تشكيل شده است :
- عمل كننده الكترو هيدروليكي براي تبديل سيگنال هاي الكتريكي به مقادير مكانيكي متناظر.
- تقويت كننده هيدروليكي
- قسمت تامين فشار روغن
واحد فشار روغن به منظور تامين فشار روغن براي سروموتورهاي توربين است و شامل مخزن تخليه روغن ، تانك هوا – روغن ، دو عدد پمپ دو عدد سولوئوئيد و شير هيدروليكي ، وسايل اندازه گيري و يك پانل الكتريكي (S2 ) كه مدارات كنترل واحد فشار روغن در آن تعبيه شده است .
-لوله كشي خنك كننده هاي روغن
برق گاورنر از دو منبع جدا گانه تهيه مي شود يكي از سيستم كمكي (400/230V)AC و ديگري از باتري ها تغذيه مي شوند . گاورنر به تمامي اجزايي كه باعث كنترل خودكار و دستي عملكرد توربين ژنراتور است مجهز مي باشد گاورنر سرعت و قدرت هر واحد را با كنترل زواياي پره هاي دريچه هاي توربين (ويكت گيت ) به صورت دستي كنترل مي كند و هم چنين بعضي پارامتر ها و مقادير داخلي و محدوده آنها و آلارم ها را نشان مي دهد .
تجهيزات و سيستم هاي الكتريكي محوطه خروجي 400 كيلو وات
محوطه خروجي از دو بخش تجهيزات فشار قوي مختلف تشكيل شده كه بطور جدا گانه به دو خط انتقال نيرو متصل گرديده اند هر كدام از خطوط انتقال نيرو متعلق به انتقال انرژي از دو واحد (توربين – ژنراتور ) مربوطه همانطوريكه در نقشه الكتريكي تك خطي نشان داده شده است مي باشند .
تجهيزات و سيستم هاي زير در محوطه خروجي نيروگاه كارون 3 نصب شده اند :
1- دو مجموعه كليد سكسيو نر سه فاز 400 كيلو ولت ( هر مجموعه سه كليد تكفاز ) DS-T
2-دو مجموعه كليد اتصال زميني سه فاز 400 كيلو ولت ( هر مجموعه سه كليد تك فاز )ES-T
3-دو مجموعه ترانس ولتاژ خازني (CVT) 400 كيلو ولت هر مجموعه (سه فاز )
4-دو مجموعه سه فاز برقگير 400 كيلو ولت هر مجموعه سه فاز( SA-T)
5-دو مجموعه بوشينگ عايق هوائي 400 كيلو ولت متصل به تجهيزات SF6
6-دو كابل كنترل محلي L . C. C
7- پانل روشنائي ، چراغهاي روشنائي و جعبه هاي تقسيم
8-كابلهاي ، كانالهاي عبور كابل و هاديهاي اتصال زمين و اتصالات مربوطه .
تجهيزات الكتريكي محوطه خروجي در ارتفاع 335 متري از سطح دريا قرار گرفته اند .
اندازه نحوه آرايش ، ابعاد ، مونتاژ و جانمائي تمام تجهيزات الكتريكي در نقشه هاي شركتهاي سازنده سايتا و ABB ارائه شده است .
قبل از انجام هر گونه بازرسي يا تغييرات روي تجهيات فشار قوي 200 كيلو ولت ، بايستي كليد هاي قطع كننده در پست 400 كيلو ولت و سكسيونر هاي (DS-S) باز و كليد هاي اتصال زمين (ES-S) بسته شوند و همه بايستي قفل شوند . ضمنا كليد هاي فشار ضعيف AC, DC قبل ازانجام بازرسي روي پانل (LCC) بايستي باز و قفل شوند .
فقط افراد واجد شرايط و آشنا به تجهيزات محوطه خروجي مي توانند روي تجهيزات كار كنند زيرا پتانسيل فشار قوي و ضعيف وجود دارد .
باس داكت SF6 و متعلقات آن
باس داكت SF6 با ولتاژ 400 كيلو ولت ، جريان 1000 آمپر ، فركانس 50 هرتز و با ظرفيت اتصال كوتاه 50 كيلو آمپر بين ترانسفورماتورهاي تك فاز افزاينده ولتاژ و محوطه تجهيزات خروجي انتقال قدرت از ارتفاع 95/260 تا 20/355 از سطح دريا نصب شده اند . باس داكت ها ضرورتاً از تجهيزات زير تشكيل شده اند :
چهار مجموعه باس داكت سه تايي تك فاز SF6 بين بوشينگ فشار قوي ترانسفورماتور و كليدهاي جدا كننده (Q1 ،Q2 ) .
دو مجموعه باس داكت سه تائي تك فاز SF6 واقع بين كليدهاي جداكننده و تجهيزات محوطه خروجي قدرت .
چهار مجموعه باي داكت سه تائي تك فاز SF6 (Q1 ،Q2 ) .
چهار مجموعه سه تائي تك فاز كليدهاي اتصال زمين جداكننده تجهيزات براي تعميرات (Q52 ،Q51 ) .
دو مجموعه سه تائي تك فاز كليدهاي اتصال زمين با سرعت بالا (Fl ) .
دو مجموعه سه تائي تك فاز بوشينگ (فضاي باز )واقع در محوطه خروجي انتقال قدرت .
واحدهاي جانبي و مونتاژ مورد استفاده اتصال المانها بين اجزاء دو مجموعه از تجهيزات .
سيستم نمايش دهنده گاز ( نمايش دهنده غلظت ، جعبه ها و غيره ) .
دو تابلوي كنترل محلي (LCC ) مربوط به شينه (1) و شينه (2) .
سازه هاي نگهدارنده براي تمام تجهيزات SF6 .
هاديهاي اتصال زمين روباز و اتصالات مربوطه تمام تجهيزات SF6 .
كابلها ، كانالهاي عبور كابل و نگهدارنده هاي به تمام تجهيزات SF6 .
تمام مكانيزم هاي عمل كننده مورد نياز و گردا ننده هاي موتوري مربوط به تجهيزات فوق الذكر .
تمام تجهيزات سرويس دهنده از قبيل كالسكه هاي نصب باس داكت در گالري و شافت براي نصب و انجام تعميرات روي تجهيزات SF6 . تجهيزات DILO براي گاز گيري . تجهيزات FRIGOTEMP براي كشف نشت گاز .
نحوه آرايش ، ابعاد ، مونتاژ بخشهاي مختلف ، دياگرام MIMIC دياگرام سيم كشي ، اتصالات زمين ، مسير كابلها و غيره در نقشه ها و دستورالعملهاي شركت ABB سازنده باس داكت ارائه شده است . نقشه اتصالات زمين روباز تجهيزات SF6 به سيستم اتصال زمين مدفون نيروگاه در نقشه هاي مربوطه شركت فراب ديده شده است .
1-كليدهاي جدا كننده (Q1 ،Q2 )
يك كليد جدا كننده از نوع ( ELKTV3 ) با مكانيزم عمل كننده ( ELK DH ) در هر كدام از محفظه هاي باس داكت تك فاز آلمونيومي نصب گرديده است ( يك موتور براي هر فاز ) .
كنتاكت استوانه اي توسط يك گيربوكس براي هر فاز از طريق خارج از محفظه عمل مي نمايد . كليدهاي جدا كننده را مي توان از محل كابين كنترل محلي (LCC ) ، واقع در ترانسفورماتور و يا توسط تابلوي كنترل واحد (UCB )از راه دور فرمان باز و بستن داد .
2-كليدهاي اتصال زمين (Q52 ،Q51 )
در هر يك از محفظه هاي تك فاز آلومينيومي باس داكتها يك كليد اتصال زمين نوع
(ELK EM3 ) با مكانيزم عمل كننده نوع ELK DH (كه هرفازآن مجهزبه يك موتورمي باشد( نصب گرديده است . كنتاكت استوانه اي بوسيله يك گيربكس برا ي هر فاز از خارج محفظه حركت داده مي شود .
كليدهاي اتصال زمين را مي توان از طريق كابين كنترل محلي (LCC ) واقع در مفاد ترانسفورماتور و يا از طريق تابلوي كنترل واحد (UCB ) از راه دور باز و بسته كرد .
3-كليدهاي اتصال زمين سريع (Q81 )
در هر يك از محفظه هاي تك فاز آلمونيومي باس داكتها يك كليد اتصال نوع ELK EB3
با مكانيزم عمل كننده سريع نوع EB3 ELK ( يك موتور براي هر فاز ) در محل انشعاب هر دو فاز( T ،S ، R) نصب شده است . هر انشعاب فازها مجهز به موتور مربوطه خواهد بود .
4- نوسان گيرها (Fl )
نوسان گير نوع ELK A232 ، تجهيزات كليد GIS را در مقابل هر دو رويداد اضافه ولتاژ (جوي و كليد زني ) محافظت مي نمايد .
5- بوشينگ هاي بيروني هوا / SF6
از بوشينگ هاي بيروني نوع ELK ED3 بعنوان رابط الكتريكي بين كليدهاي قطع كننده
SF6 و خط هوائي انتقال قدرت استفاده مي گردد .
6- كابين كنترل محلي (LCC .)
سيستم باس داكت SF6 به دو كابين كنترل محلي ( هر يك براي هر گروه دوتائي واحدهاي توربين –ژنراتور ) كه شامل دياگرام Mimic جائي كه كليد عمليات كنترل محلي تمام كليدهاي جدا كننده ، كليدهاي اتصال زمين در آنجا انجام و سيستم هاي هشدار روي آن قرار دارند .
از اين تابلوي كنترل محلي بعنوان نقطه اشتراك بين تجهيزات SF6 ، تابلوي كنترل واحد ((UCB استفاده مي گردد .
7-كالسكه هاي
دو دستگاه كالسكه به ترتيب در گالري و شافت باس داكت SF6 براي مراحل نصب ، اتصالات راه اندازي و تعميرات تجهيزات SF6 مورد استفاده قرار مي گيرند . هر كدام از كالسكه هاي
برقي از سكوهاي متحرك موتور ها و سيستم هاي كنترل محلي تشكيل شده اند .
كالسكه باس داكت هاي SF6 گالري بصورت يك مجموعه كامل (كامپاكت ) ، مجهز به اجزاء لازم براي بهره برداري كافي ازتمام بخشهاي كالسكه بعلاوه حركتهاي انتقالي آن ، ساخته شده است . كالسكه باس داكتهاي SF6 شافت بصورت يك مجموعه تجهيزات كامل با تمام اجزاء لازم براي بهره برداري كافي از تمام بخشهاي كالسكه بعلاوه حركتهاي انتقالي آن ساخته شده است .
كالسكه باس داكتهاي SF6 گالري بصورت يك مجموعه تجهيزلات كامل با تمام اجزاء لازم براي بهره برداري كافي از تمام بخشهاي كالسكه ساخته شده است . حركت كالسكه بوسيله ريل و توسط وينچ (WINCH)كابلي واقع در ساختمان ترمينال انجام مي گيرد .